水利工程输水隧洞施工开挖砼衬砌技术

水利工程输水隧洞施工开挖砼衬砌技术

张 静

上海宏波工程咨询管理有限公司，上海 201700

摘要：水利工程输水隧洞的施工开挖及衬砌技术，是水利工程输水隧洞的关键施工技术。为了保证施工质量和水利工程输水隧洞的使用寿命，必须做好输水隧洞的施工开挖和衬砌施工，因此进一步加强对其的研究非常有必要。在水利工程输水隧洞施工过程中，施工队伍应该按照总体布局上的程序认真开展各个施工步骤，熟练掌握到各个步骤中的施工技术，从而才能保障水利工程隧洞施工的质量。基于此本文分析了水利工程输水隧洞施工开挖砼衬砌技术。 关键词：水利工程；输水隧洞施工；开挖砼衬砌技术 中图分类号：TV554 文献标识码：A 文章编号：1671-5659(2016)10-0191-02

1 水工隧洞施工项目的特点

由于工程洞线较长，开挖断面小，施工强度高，在主体工程开工后，隧洞的洞身工程成为施工重点，在保证隧洞工程这一关键线路工期的同时，兼顾管道、连接井施工，力求各分项工程的施工进度整体协调推进，以保证本合同工程高效、有序按期完成。

2 水利工程输水隧洞的开挖施工技术

2.1 测量放样

测量放样指的是施工人员依据输水隧洞的结构特点调整和优化施工测量放样的质量、效率和精准度。设计的精准度主要针对的是三等边角网，各项精度的指标都必须达到三等边角网的精度要求，测角误差要保持在1.3s以内。洞内导线的安装要按照施工导线和基本导线进行设计和布局。通常情况下，每一个施工导线点之间的间隔距离设置在100m到200m之间，每一个基本导线点之间的间隔距离则设置为300m到400m之间，以此来有效控制隧洞内部各个导线点的具体安置。

2.2 竖井开挖

竖井开挖的主要工具是挖掘机。有专业的操作人员操纵着挖掘机对井口的残积土层进行开凿和挖掘。为了保证井口的基本安全，竖井开挖采用锚杆，自上而下，采用手风钻钻孔、卷扬机吊篮出渣和自卸汽车装料弃渣的施工方式进行直径为1.5m×1.5m的分层开挖。

2.3 钻孔作业

施工人员在进行钻孔作业的时候要严格按照钻孔爆破的设计图纸分区定位。通过在钻孔作业的队伍中实行钻孔质量的经济责任制保障钻孔作业的基本质量和施工效率。检查排炮的值班工程师应该遵照“平、直、齐”的原则和要求进行规范的审查，孔位偏差必须要保持在设计图纸上的允许范围之内。

2.4 装药爆破

装药爆破工作一定要按照钻孔爆破的设计参数进行认真而严密的作业。

炸药一般选用的都是工业制作的乳化炸药。崩落孔要用直径为32mm的药卷，需要连续性地装填炸药。崩落孔周边的药卷则用直径为25mm的药卷，间隔性地进行装填。炸药装填完成之后由技术人员和专业的炮工分块分边地进行检查，一边连接爆破网络一边把工作面上的材料设备撤退到安全位置上。全部彻底完成之后才能开始引爆工作。

2.5 通风散烟

爆破之后，以爆破点为中心会出现大量烟尘和气流，施工人员应该启动强力的轴流通风机进行通风散烟的工作，并在开挖面的爆破扎堆上通过人工洒水压降尘埃。

2.6 安全处理、清底

出渣前人工配合反铲处理掌子面及顶拱安全。出渣后再次进行安全检查及处理，并用反铲扒除工作面积渣，为下一循环钻爆作业做好准备。

2.7 开挖支护质量控制措施

（1）开挖前质量控制。隧洞开挖前，会同监理人员进行测量放样成果检查，确保测量导线、点位置准确。

（2）开挖支护质量控制。隧洞开挖过程中，会同监理人员定期检测隧洞中心线的定线误差，确保开挖贯通误差符合相关规范的规定。

钻孔孔位依据测量定出的中线、腰线及开挖轮廓线确定，钻孔由熟练的技工严格按批准的爆破设计图操作。炮孔的装药、堵塞和引爆线路的连接，由经考核合格的炮工负责，并严格按爆破图的规定进行，炮孔经检查合格后方可装药爆破，以确保钻孔爆破质量。钻孔爆破前认真进行钻孔爆破的设计和试验，优选爆破材料和爆破参数，以确保光面爆破和预裂爆破效果指标：炮孔痕迹保存率、平整度、最大外斜值、预裂缝宽度等达到招标文件技术条款的有关要求。

支护施工中按规范规定进行喷锚材料、施工质量的抽样试验，锚杆施工按规定进行现场工艺和拉拔试验，试验结果报送监理人。喷砼前进行喷砼工艺质量和抗压强度试验，喷层厚度检查记录定期报送监理人。喷砼中的鼓皮、剥落、强度偏低或有其它缺陷的部位，及时予以清理和修补。喷砼与岩石间的粘结力以及喷层之间的粘结力，按监理人的指示钻取芯样作抗拉试验，试验成果资料报送监理人，所有试验钻孔用干硬性水泥砂浆回填。所有喷砼必须经监理人检查确认合格后才能进行验收。

开挖完毕后，对顶壁开挖面的安全清理质量进行严格检查，会同监理人对开挖断面的规格和开挖质量进行检查、校测和验收，以确保洞身开挖质量。

3 水利工程输水隧洞施工砼衬砌技术

3.1 输水隧洞的喷锚施工

输水隧洞的喷锚施工，是砼衬砌施工的基础，因此要提高输水隧洞的砼衬砌施工质量，首先要保证输水隧洞的喷锚施工质量。

3.1.1 输水隧洞的锚杆施工

输水隧洞在进行锚杆施工时，要对锚杆的类型、长短和材质进行合理选择，同时要对钻孔的机具和钻孔方法进行合理设计。在围岩的锚杆施工中，要对施工质量进行严格控制，保证钻孔的位置、疏密度、内径和深度符合设计要求。锚杆在插入钻孔前，要进行检查，做好锚杆的除锈和整直处理。注浆时注浆管应插至孔底50-100mm，并保证锚杆杆体插入

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实习教育环节和各级各种比赛时机，着重自立开发、自立研讨，培育学生的立异精力和立异才能，开辟学生的特性潜力，鼓励学生的实习立异，增强学生的工程设计才能和归纳使用本质，推进优秀人才在进步中脱颖而出。

2.3 要加强个性教育，在注重培养拔尖人才求突破 在高等教育阶段，我们不仅要探索建立普遍的人才教育计划，更要对拔尖创新人才培养做出计划，这也是我国高等院校促进拔尖创新人才脱颖的迫切要求。所以，在教育过程中，要对具有学术理想、创新潜质等条件特别优秀的学生创设教育计划。让学生在完成规定的课程外，可以根据每个人的兴趣、爱好和特长可进行自主选择喜欢的课程，同时也自主参与学校的科研项目。主要引导学生们进行研究性的学习、加强科技创新，对于每位学生来说，都要主动参加导师的科研课题，要做到以真实科研项目为平台条件，将专业理论知识的学习与科研项目实训紧密结合，增强学生自主和快速学习能力、创新思维能力和实践动手能力。

2.4 要注重加强师资队伍建设，在提升现代化教学力量求突破

在教育中，要充沛认识到老师在专业教育中的重要性，对师资队伍构造以及人才资源配置不断优化，大力提高办学质量和效益。建立以学科带头人、专业带头人、课程担任人和实验室建造担任人及教育名师为首的教育团队，以学科建造为龙头，以课程（群）建造为根底，以品牌特征专业方向建造为要点，以实验室建造为保证，不断深化教育内容和教育方法的改革，以创造优异教育团队为要点，构成国家特征专业“电气工程及其自动化”建造小组，推进科学研究与教

（上接第 191 页） 孔内的长度不短于锚杆总程度的35%。在支护Ⅳ、Ⅴ围岩及特殊围岩时，必须紧跟开挖工作面，可以采用先喷后锚再复喷的方法，提高支护效率，保证围岩的稳定性。

3.1.2 喷锚支护的混凝土喷射施工

喷锚支护的混凝土喷射，要对混凝土配比进行合理设计，并进行真实有效的混凝土配比实验，保证混凝土的配比符合设计要求。喷射方式的选择应根据现场的养护能力合理选择，并在喷射前做好围岩的清理。在喷射过程中，要保证喷射均匀有效，如果在喷射过程中出现部分混凝土脱落和开裂，要进行及时补喷。

3.2 输水隧洞施工的砼衬砌施工

输水隧洞的砼衬砌施工是避免围岩受到输水作业水环境侵蚀，降低结构稳定性的重要结构，也是与锚杆、围岩共同构成荷载结构的重要步骤，因此在输水隧洞的砼衬砌施工时，一定要保证施工质量。水利工程输水隧洞施工的砼衬砌施工时，要保证喷锚支护的质量，并对施加支护措施的围岩稳定性进行判断。当施工隧洞周边位移速度有明显减缓趋势，水平收敛速度及拱顶位移速度达到要求，支护表面没有明显裂缝时，才能进行砼衬砌施工。

水利工程砼衬砌施工，必须保证中线、标高、断面尺寸和净空间的大小符合设计要求，并在砼衬砌前进行合理的排

育工作的有机交融。另外，还要大力加强教师队伍的教学能力建设和整体提高工作，注重对青年教师的工程能力培养；也可以适当引进电气制造企业（集团）的工程技术人员参与教学工作，努力建设一支教学水平与学术造诣高、学历职称结构合理、充满生机和活力的高素质、高水平教学团队，为进一步提高人才培养质量奠定坚实基础。

3 结束语

总之，在今后的建设过程中我们将进一步解放思想，继续注重加强基础教学管理，建设专兼结合的优秀教学团队，建立科技服务基地和技术创新基地，积极参与编写实验实训教材，组织学生参加科技竞赛，积极密切与电气工程行业企事业单位合作，与开设有“电气工程及其自动化专业”的高校和中高职院校合作，办出自己的专业特色，培养出高素质、具有良好专业基础理论和熟练专业实践能力和创新创业能力的应用型人才。

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水和堵水措施，保证衬砌表面无渗水。砼衬砌需要采用一次浇筑，按照先浇筑底板再浇筑顶板、拱顶的顺序进行施工，衬砌材料应满足设计要求，并保证混凝土在衬砌前处于搅拌状态。在灌注过程中要控制好灌注速度，当边墙混凝土灌注饱满后，再灌注拱顶混凝土。值得注意的是，要避免混凝土灌注过快，以免导致混凝土出现裂缝。脱模时间应在混凝土灌注10h以后，避免脱模过早导致混凝土因强度不足而脱落。

总之，近年来，由于人们对新能源开发的重视，水利水电项目更是大量上马，这也促进了人们对水利工程施工开挖和衬砌技术的研发力度。做好水利工程输水隧洞的施工开挖和衬砌技术，不仅是水利建设领域研究的重点，也受到社会各界的广泛关注，因此进一步加强对其的研究非常有必要，需要引起我们的重视。

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